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神农尝百草,他尝鸦片樟脑颠茄,边中毒边评估药性......

作者:蝌蚪五线谱

说到浦肯野纤维、浦肯野细胞,相信很多学过生理学的同学都不陌生,甚至,与视觉有关的浦肯野效应,不少人也有所耳闻。

然而,如果问你对本浦肯野人了解多少,是不是你也感觉一片迷茫?我们一起来了解一下这位建树颇丰的生理学家。

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丰富的研究成果

浦肯野全名Jan Evangelista Purkynë,出生于1787年12月,捷克实验生理学先驱,他在组织学、胚胎学和药理学等不同研究领域都颇有作为,他的研究成果对后世影响深远,我们今天对眼睛和视觉、大脑和脏功能、哺乳动物繁殖和细胞组成的现代理解,都和浦肯野的研究密不可分。

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浦肯野画像

1804年,完成高中学业的浦肯野以修道士的身份加入了Piarists的修道会,但很快选择离开,转而“去更自由地探求科学”。

1818年,浦肯野在布拉格大学获得医学学位,正是在这期间的研究,他发现了一种被称为浦肯野效应(Purkinje effect)的现象(当光的强度降低时,人们认为相同亮度的红色物体比蓝色物体更暗,即人眼对微弱红光的敏感度远低于微弱蓝光)。

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浦肯野曾经在自己的作品中描述红色在不同光线强度下的变化,图片来源Wikipedia

为了清楚地阐释这一发现,浦肯野完成了《Observations and Experiments Investigating the Physiology of Senses》和《New Subjective Reports about Vision》两篇文章。

他对视觉的研究引起了德国诗人歌德的注意,在歌德的帮助下,浦肯野得了普鲁士布雷斯劳大学生理学和病理学教授的职位,在这里,浦肯野建立了世界上第一个独立的生理学系和第一个正式的生理实验室,他的这一发现还促成了实验心理学的诞生。与浦肯野效应相比,浦肯野更加广为人知的发现是浦肯野细胞(Purkinje cells)和浦肯野纤维(Purkinje fibres)。

其中,浦肯野细胞是存在于小脑皮质的最大神经元,具有许多分支;而浦肯野纤维则存在于心脏,能够将心脏起搏信号沿心室内壁传导至心脏各部分的一种特殊心肌纤维,是心脏传导系统的组成部分。他的这些发现,为我们今天了解大脑及心脏的信号传导奠定了基础。

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共聚焦显微镜下的小脑浦肯野细胞图像,图片来源wikipedia

此外,浦肯野在描述动物胚胎时,首次使用了“原生质(protoplasm)”一词,这个词后来成为描述细胞内全部生命物质的学术用语。浦肯野还率先切片机(一种制作组织切片的机械装置)、冰醋酸、重铬酸钾和加拿大树胶(Canada balsam)来制备组织切片,用于显微镜观察。这种做法,直到今天仍是实验室常用的研究方法。

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浦肯野使用过的显微镜,图片来源 wikimedia浦肯野的研究内容还有很多,比如发现了皮肤的汗腺以及生发泡(即卵母细胞的细胞核)、尝试将指纹识别作为一种身份识别手段、观察并记录了胰腺提取物具有消化蛋白质的能力、记录了一系列药物的药效及安全剂量等等。

疯狂的药物实验

在浦肯野参与的大量研究中,当属他对药物如何影响人体的研究最为疯狂,因为他是用自己的生命在做实验。

从1829年开始,浦肯野陆续描述了樟脑、鸦片、颠茄和松节油等一系列药物对人体的生理影响,在研究过程中,他通过嗅闻、品尝等方式,来评估药物的效用及安全性。比如说,浦肯野曾服用了过量的洋地黄(这种药常被用作强心药,但它有个副作用,会让服药的人视力变模糊),服药后,他的心跳变得不稳定,视力在长达两周的时间内受到影响。即便如此,浦肯野仍坚持观察眼睛的视力变化,并注意到了“浦肯野树”(实际上是位于视网膜上的血管)。浦肯野曾亲身试验过数十种药物的安全性,他吞服过3颗肉豆蔻粉,并因此“经历了数天的头痛、恶心、兴奋和幻觉”;内服并外用莨菪(颠茄提取物),分离出了可用于散瞳的阿托品;用樟脑做实验以至于头晕了好几天,得出了樟脑不宜给儿童服用的结论(当时樟脑是小儿咳嗽的治疗药物之一)。在做这些实验的时候,浦肯野很清楚自己面临的风险,他自己就曾说“要谨慎操作以免将自己推向危险”(虽然在我们看来这些操作并不谨慎……),但为了弄清楚药物会引起人体哪些生理反应,他甘愿冒险把自己当成“小白鼠”。浦肯野这些以身犯险的疯狂实验,帮助人们认识到了明确药物安全剂量的重要性,也为药物的规范使用奠定了基础。

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浦肯野纪念邮票,图片来源 colnect对了,月球上有以浦肯野命名的陨石坑,小行星3701同样以浦肯野的名字命名,下次再遇到各种与浦肯野有关的学术名词,可别忘记这些词的背后还有一位涉猎广泛的传奇科学家哦。

END

蝌蚪五线谱原创作品,转载注明来源

责编/小西途说

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